第二章烃（课件）《有机化学基础》第三节 芳香烃同步教学（人卫版第3版）

一、苯分子的结构 苯分子的组成为C6H6 ，实验事实证明苯分子内六个碳原子构成平面正六边形,碳碳键键长都是0.140nm，它比正常的碳碳单键键长0.154nm要短，而比正常碳碳双键键长0.133nm要长，苯分子中的键角都是120° 。 如图所示 ： 单环芳烃 第十三章 环烃和杂环化合物 帮助 返回 下页 上页 杂化轨道理论认为，苯分子内六个碳原子均以sp2杂化的方式与其相邻的碳原子或氢原子成键。每个碳原子上各有一个未参与杂化的p轨道，它们的对称轴相互平行，并且都垂直于碳原子和氢原子所在的平面，彼此之间以“肩并肩”的方式侧面重叠形成一个离域闭合的π66大π键。π键电子对称地分布在碳原子所在平面的上方和下方，分子内原子之间相互影响，使大π键电子高度离域，电子云密度分布完全平均化，苯分子能量降低，苯环相当稳定。 如图所示: 第十三章 环烃和杂环化合物 帮助 返回 下页 上页 苯分子中的共轭π键、π电子示意图 目前尚未有确切体现苯分子结构特征的结构式。常用 或来表示。 二、单环芳烃的命名 只含有一个苯环的芳烃称单环芳烃。 第十三章 环烃和杂环化合物 帮助 返回 下页 上页 当苯环上的取代基为烷基时，以苯环作为母体，烷基为取代基，称作某烷基苯。“基”字可省略。 当苯环上连有两个或两个以上取代基时，可用阿拉伯数字表示它们之间的相对位置。苯环上只连接两个取代基时，也可以用“邻”，“间”,“对”，或o-，m-，p-表示它们的相对位置。 如： 第十三章 环烃和杂环化合物 帮助 返回 下页 上页 当苯环上的取代基为不饱和烃基或取代基比较复杂，一般是以侧链为母体，苯环作为取代基来命名。但有时亦以苯环作为母体来命名。 如： 第十三章 环烃和杂环化合物 帮助 返回 下页 上页 芳烃分子中去掉一个或几个氢原子后所剩下的基团叫芳基，通常用Ar-表示。 苯分子中去掉一个氢原子后所剩下的基团C6H5-为苯基，也可用Ph－表示。 甲苯的甲基上去掉一个氢原子后所剩下的基团C6H5CH2-称为苯甲基或苄基。 知识拓展 第十三章 环烃和杂环化合物 帮助 返回 下页 上页 苯的卤代、硝化衍生物的命名同苯的烃基衍生物，将取代基的名称放在“苯”字之前；取代基的位置用阿拉伯数字表示，或用邻、间、对等汉字表示。当苯环上有如下次序基团时：-COOH,-SO3H,-CHO,＝C=O,-CN,-OH,-NH2,次序优先者与苯一起构成母体，其它基团视为取代基。如：p-HO3S-C6H4-NO2名称为：4－硝基苯磺酸 . 第十三章 环烃和杂环化合物 帮助 返回 下页 上页 写出下列化合物结构式 (1)乙烯基环戊烷 (2) 环丙基环己烷 (3) 对硝基氯苯 (4) 2，4-二甲基苯乙炔 （5）2-氯苯乙烯 (6) 1，2，3-三甲基苯 幻灯片 6 练一练 第十三章 环烃和杂环化合物 帮助 返回 下页 上页 三、单环芳烃的化学性质 苯及其同系物多数是无色液体，比水轻，不溶于水，可溶于汽油、乙醇和乙醚等有机溶剂中，相对密度一般为0.86~0.9。甲苯、二甲苯等对某些涂料有较好的溶解性，可用作涂料工业的稀释剂。苯及其同系物有特殊的气味，蒸汽有毒，其中苯的毒性较大长期吸入它们的蒸汽，能损毁造血器官及神经系统。 第十三章 环烃和杂环化合物 帮助 返回 下页 上页 1. 取代反应 （1）卤代反应 在铁粉或三卤化铁催化剂作用下，芳香烃和卤素发生反应，苯环上的氢原子被卤素取代，生成卤代苯。 如： 第十三章 环烃和杂环化合物 帮助 返回 下页 上页 温度升高，一卤苯可以继续卤代，主要产物是邻位和对位二卤代苯。 烷基苯比苯更容易进行卤代反应，主要生成邻位和对位产物。 知识窗 第十三章 环烃和杂环化合物 帮助 返回 下页 上页 以苯的溴代为例说明芳环上亲电取代反应的历程．该反应分两步进行。 第一步，生成带正电荷的σ－络合物。 第二步．σ-络合物脱去一个氢离子，恢复成稳定的苯环结构。 苯环上的其它取代反应的机理和卤代反应相似，不一样的是亲电试剂不同而已。 第十三章 环烃和杂环化合物 帮助 返回 下页 上页 （2）硝化反应 芳环上的氢原子被硝基取代的反应称硝化反应。 常用的硝化剂是浓硝酸和浓硫酸的混合物，俗称混酸。如： 硝基苯不容易继续硝化，要在更高的温度和用发烟HNO3和浓 H2SO4的混合物作硝化剂，才能生成间二硝基苯。 第十三章 环烃和杂环化合物 帮助 返回 下页 上页 烷基苯比苯容易硝化，硝化的主